Obiegi termodynamiczne



Podobne dokumenty
1. Pierwsza zasada termodynamiki Matematyczna forma I zasady termodynamiki, czyli zasady zachowania energii

Substancja, masa, energia

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Badanie pompy ciepła - 1 -

Wykład 12 Silnik Carnota z gazem doskonałym Sprawność silnika Carnota z gazem doskonałym Współczynnik wydajności chłodziarki i pompy cieplnej Carnota

Techniki niskotemperaturowe w medycynie

Obiegi gazowe w maszynach cieplnych

Termodynamika Techniczna dla MWT, Rozdział 12. AJ Wojtowicz IF UMK

Termodynamika. Część 5. Procesy cykliczne Maszyny cieplne. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ

Wykład 10 I zasada termodynamiki; perpetuum mobile I rodzaju Układy i procesy zgodne z I zasadą ale niezachodzące ( praca z ciepła i ciepło z zimna )

Spis treści. PRZEDMOWA. 11 WYKAZ WAśNIEJSZYCH OZNACZEŃ. 13 I. POJĘCIA PODSTAWOWE W TERMODYNAMICE. 19

Pole temperatury - niestacjonarne (temperatura zależy od położenia elementu ciała oraz czasu)

Nierówność Clausiusa; pierwszy krok do entropii

Zagospodarowanie energii odpadowej w energetyce na przykładzie współpracy bloku gazowo-parowego z obiegiem ORC.

Bilans cieplny suszarni teoretycznej Termodynamika Techniczna materiały dla studentów

1. Podstawowe pojęcia w wymianie ciepła

Lewobieżny obieg gazowy Joule a a obieg parowy Lindego.

Wykład Temperatura termodynamiczna 6.4 Nierówno

Pole temperatury - niestacjonarne (temperatura zależy od położenia elementu ciała oraz czasu)

Wyznaczanie gęstości cieczy i ciał stałych za pomocą wagi hydrostatycznej FIZYKA. Ćwiczenie Nr 3 KATEDRA ZARZĄDZANIA PRODUKCJĄ

Pole temperatury - niestacjonarne (temperatura zależy od położenia elementu ciała oraz czasu) (1.1) (1.2a)

Spis treści. Przedmowa WPROWADZENIE DO PRZEDMIOTU... 11

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Termodynamika. Cel. Opis układu niezależny od jego struktury mikroskopowej Uniwersalne prawa. William Thomson 1. Baron Kelvin

Lewobieżny obieg gazowy Joule a a obieg parowy Lindego.

Wykład FIZYKA I. 14. Termodynamika fenomenologiczna cz.ii. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Rodzaje pracy mechanicznej

100 29,538 21,223 38,112 29, ,118 24,803 49,392 41,077

Obieg Ackeret Kellera i lewobieżny obieg Philipsa (Stirlinga) podstawy teoretyczne i techniczne możliwości realizacji

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Metrologia Techniczna

Budowa materii Opis statystyczny - NAv= 6.022*1023 at.(cz)/mol Opis termodynamiczny temperatury -

3. Przyrost temperatury gazu wynosi 20 C. Ile jest równy ten przyrost w kelwinach?

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Koninie. Janusz Walczak

1. 1 J/(kg K) nie jest jednostką a) entropii właściwej b) indywidualnej stałej gazowej c) ciepła właściwego d) pracy jednostkowej

4. Przyrost temperatury gazu wynosi 20 C. W kelwinach przyrost ten jest równy

TERMODYNAMIKA FENOMENOLOGICZNA

Moc wydzielana na rezystancji

Zadania domowe z termodynamiki I dla wszystkich kierunków A R C H I W A L N E


Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Transport Studia I stopnia

FORD S-MAX SMAX_ _V3_COVER.indd 1 19/04/ :17

FORD S-MAX SMAX_ _V3_COVER.indd 1 08/07/ :38

Maszyny cieplne substancja robocza

Rozciąganie i ściskanie prętów projektowanie 3

Wprowadzenie do techniki ćwiczenia energia, sprawność, praca

Temodynamika Roztwór N 2 i Ar (gazów doskonałych) ma wykładnik adiabaty κ = 1.5. Określić molowe udziały składników. 1.7

Tomasz P. Olejnik, Michał Głogowski Politechnika Łódzka

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ I MECHANIKI PŁYNÓW ZAKŁAD TERMODYNAMIKI

b) Wybierz wszystkie zdania prawdziwe, które odnoszą się do przemiany 2.






















Przemiany termodynamiczne

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY Katedra Energetyki i Aparatury Przemysłowej PRACA SEMINARYJNA

KARTA KURSU. Kod Punktacja ECTS* 4. Prof. dr hab. inż. Jerzy Jura

4. 1 bar jest dokładnie równy a) Pa b) 100 Tr c) 1 at d) 1 Atm e) 1000 niutonów na metr kwadratowy f) 0,1 MPa

Ciepła tworzenia i spalania (3)

WYZNACZANIE STOSUNKU ŁADUNKU ELEKTRONU DO STAŁEJ BOLTZMANNA

Obieg Ackeret-Kellera i lewobieżny obieg Philipsa (Stirlinga) - podstawy teoretyczne i techniczne możliwości realizacji.

1. Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki. Cz II praca zbiorowa pod redakcją I. Kruk i J. Typka. Wydawnictwo Uczelniane PS. Szczecin 2007.

= = Budowa materii. Stany skupienia materii. Ilość materii (substancji) n - ilość moli, N liczba molekuł (atomów, cząstek), N A

Wykonanie ćwiczenia 3. NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE POMIAR NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO CIECZY METODĄ STALAGMOMETRYCZNĄ

BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA ABSORPCYJNEJ POMPY CIEPŁA

Zadania domowe z termodynamiki dla wszystkich kierunków A R C H I W A L N E. Zadania domowe z termodynamiki I dla wszystkich kierunków

T 1 > T 2 U = 0. η = = = - jest to sprawność maszyny cieplnej. ε = 1 q. Sprawność maszyn cieplnych. Z II zasady termodynamiki wynika:

Janusz Walczak, Termodynamika techniczna

Rok akademicki: 2012/2013 Kod: RBM s Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Obieg Ackereta-Kellera i lewobieżny obieg Philipsa(Stirlinga)

Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Wydział

Fizyka 14. Janusz Andrzejewski

Termodynamika I Thermodynamics I

Wykłady z Hydrauliki- dr inż. Paweł Zawadzki, KIWIS WYKŁAD 3

BILANSE ENERGETYCZ1TE. I ZASADA TERMODYNAMIKI

Energetyka odnawialna i nieodnawialna

Przedmiotowy System Oceniania

TERMODYNAMIKA. przykłady zastosowań. I.Mańkowski I LO w Lęborku

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

PORÓWNANIE WYKRESU INDYKATOROWEGO I TEORETYCZNEGO - PRZYKŁADOWY TOK OBLICZEŃ

Temperatura jest wspólną własnością dwóch ciał, które pozostają ze sobą w równowadze termicznej.

Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 1 Wstęp. Część I Podstawy teorii Cieplnych Maszyn Przepływowych.

Termodynamika cz.1. Ziarnista budowa materii. Jak wielka jest liczba Avogadro? Podstawowe definicje. Notes. Notes. Notes. Notes

KARTA PRZEDMIOTU. 10. WYMAGANIA WSTĘPNE: 1. Ma podstawową wiedzę i umiejętności z zakresu matematyki i fizyki.

Transkrypt:

Obiegi termo / Obiegi termoynamiczne. nformacje ogólne Obiegiem termoynamicznym nazyamy zespół kolejnych przemian termoynamicznych, yających się kłazie zamkniętym lb zespole maszyn (trbiny, sprężarki, pompy) i rzązeń (ymienniki ciepła, kotły) przepłyoych, charakteryzjących się tym, że koniec ostatniej przemiany pokrya się z początkiem pierszej przemiany. Rys... Jeżeli na ykresie p-v lb -s pnkt opoiaający kolejnym stanom czynnika przemieszcza się kiernk zgonym z rchem skazóek zegara, to taki ieg nazyamy praieżnym. W przecinym przypak ieg nazyamy leieżnym. Zaaniem rząze-

Obiegi termo / 2 nia realizjącego ieg praieżny jest zamiana energii ostarczanej na sposób ciepła na pracę mechaniczną. Urzązenie pracjące ełg ieg leieżnego ma za zaanie transport ciepła ze źróła o temperatrze niższej o źróła o temperatrze yższej. Obiegi praieżne to iegi silnikó i siłoni cieplnych, natomiast iegi leieżne przestaiają pracę chłoziarek i pomp ciepła. W każym ieg można yróżnić ie pary charakterystycznych pnktó (lb ocinkó): pnkty zrotne i pnkty aiatermiczne. Pnkty zrotne zielą ieg na linię ekspansji i linię kompresji. Ekspansja ziązana jest z przekazyaniem pracy przez czynnik, natomiast kompresja z pieraniem pracy. Pnkty aiatermiczne (izentropoe) zielą ieg na część, której ciepło jest pierane przez czynnik oraz część, której ciepło jest oaane przez czynnik. Obieg jest oracalny, jeżeli szystkie przemiany chozące jego skła są oracalne. 2. Bilans energetyczny ieg Rónanie bilans energii pierszej zasay termoynamiki E J E E (2.) gzie: E energia oproazona o kła [J], E energia yproazona z kła [J], E przyrost energii kła [J]. Dla całkoitej liczby cykli stan końcoy kła, którym jest najczęściej czynnik realizjący ieg, pokrya się z jego stanem początkoym, stą E E E 0 (2.2) konc pocz Po postaieni (2.2) o (2.) otrzymjemy E E (2.3) Energia oproazona o kła jest róna smie ciepła oproazonego i pracy oproazonej, czyli pracy kompresji kom. E (2.4) kom Energia yproazona z kła jest róna smie pracy yproazonej, czyli pracy ekspansji eks, i ciepła yproazonego.

Obiegi termo / 3 E (2.5) eks Po postaieni zależności (2.4) i (2.5) o rónania (2.3) otrzymjemy (2.6) eks kom Różnica prac ekspansji i kompresji aje pracę ieg eks (2.7) kom (2.7) o (2.6) (2.8) Dla iegó praieżnych 0 (2.9) Dla iegó leieżnych 0 (2.0) Spraność termiczna ieg spran. energetyczny efekt zyteczny termicz. (2.) koszt energetyczny Obieg praieżny - silnik i siłonia (2.2) Obieg leieżny - chłoziarka z (2.3) - pompa ciepła g (2.4)

Obiegi termo / 4 3. Obieg Carnota Obieg Carnota jest oracalnym iegiem zrealizoanym pomięzy oma źrółami ciepła o stałych temperatrach. Obieg ten skłaa się z óch izoterm i óch izentrop. Spraność termiczna praieżnego ieg Carnota - silnika Rys. 2.. Spraność termiczną ieg oolnego silnika, tym ieg Carnota, można yznaczyć ze zor C (3.) Dla ieg Carnota jest S 34; (3.2a) 2 gzie 34 2 2 S (3.2b) S S S (3.3) S 2 C (3.4) S34 C (3.5) Spraność ieg Carnota jako oracalnego ieg zrealizoanego pomięzy oma źrółami ciepła o stałych temperatrach Zgonie z rgą zasaą termoynamiki la t ieg oracalnego jest

Obiegi termo / 5 S S 0 (3.6) ot Ponieaż koniec ostatniej przemiany ieg pokrya się z początkiem pierszej przemiany ieg, przyrost entropii la pełnego cykl jest róny S 0 (3.7) Otoczenie przekazje iegoi ciepło temperatrze i piera o ieg ciepło temperatrze, stą Sot 0 (3.8) C (3.9) Spraność termiczna leieżnego ieg Carnota chłoziarki, pompy ciepła Rys. 3.. Chłoziarka zc (3.0) S 4 ; (3.a) 23 S (3.b) gzie (patrz rys. 3..)

Obiegi termo / 6 S S S (3.2) 4 23 32 Po postaieni praych stron rónań (3.a) oraz (3.b) o praej strony rónania (3.0) otrzymjemy S 4 zc (3.3) S32 S4 zc (3.4) Pompa ciepła gc (3.5) oraz efiniją zory (3.a)-(3.2). Po postaieni ostajemy S 32 gc (3.6) S32 S4 gc (3.7) OBEG CARNOA JES NAJSPRAWNEJSZYM OBEGEM CEPNYM SNKA, który można zrealizoać pomięzy oma źrółami ciepła o stałych temperatrach Rónanie rgiej zasay termoynamiki, które można zastosoać la oolnego proces, tym la oolnego ieg cieplnego, ma postać S S 0 () gzie ot S 0 (2a) Sot (2b) Po postaieni zależności (2a) i (2b) o rónania () otrzymjemy 0 (3) i alej

Obiegi termo / 7 (4) t C Uogólniony ieg Carnota

Obiegi termo / 8 Śrenia temperatra termoynamiczna s2 ss s s q () s sr 2 sr s2 s s 2 s s s (2) Dla ieg termoynamicznego smax ss s s q (3) smin smin sr max min ss s s q (4) smax sr min max

Obiegi termo / 9 smax smin sr smax smin sr q (5) sr t q sr Nie można zrealizoać ieg silnika pierającego ciepło ze źróła i całkoicie zamieniającego je na pracę (sformłoanie zasay termoynamiki M. Plancka). Dla takiego ieg były (a) t (b) zasaa termoynamiki S S 0 (2) ot gzie rozażanym przypak S 0 (3a) Sot (3b) Po postaieni (3a) i (3b) o (2) ostajemy 0 (4) co jest sprzeczne z Z. Silnik, który całkoicie zamieniałby ciepło na pracę nazyany jest perpetm mile rozaj.